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运动生物力学研究现状分析

来源:用户上传      作者: 吕晓飞

  摘要:运动生物力学研究水平、研究方法和手段的先进性、测试数据处理的准确性及精确性、研究的深度和广度及在运动实践中的应用是影响竞技体育成绩的关键因素,同时也是推动大众健身的重要手段。本文通过述评第十三届全国运动生物力学学术交流大会的论文,探析运动生物力学研究发展趋势,为研究者开拓思路、确定方向,以便更好的为竞技体育和大众健身服务。
  关键词:运动生物学 研究现状 分析
  一、概述
  大会论文集共录用论文183篇,其中口头报告88篇,包括青年学者奖17篇、新人奖16篇、专题55篇;墙报交流95篇。其数量创近些年来学术会议纪录。从研究方法来看:属于理论研究的共有30篇,占总量的16%,其余大部分是实验研究,也包括少数运动生物力学教学方法和经验的文章。从应用领域来看:研究竞技体育(分析运动技术)127篇,占总量的69%;研究大众健身24篇,占总量的13%;运动训练器械、系统的研制8篇,占总量的4%;研究方法论11篇,占总量的6%;分析性研究13篇,占7%。
  竞技体育的研究占主体地位,研究趋势表现为针对某一特定项目进行分析,从最初的粗略研究已经发展到复杂参数的研究,通过强化研究手段达到优化技术的目的。
  大众健身的研究已成为关注的焦点:研究范围从竞技体育逐渐转向普通大众的健身活动,从理论性探讨转变为实验性的分析,通过生物力学研究方法的引入使大众健身更科学、合理,为大众健身服务。
  二、会议论文述评
  1.竞技体育分析
  竞技体育项目的研究是运动生物力学广大研究者的传统研究领域,自我国成立运动生物力学分会至今,致力于此领域的研究近30多年,在以往的经验基础上增加了多项创新,使研究水平、研究内容更加深入。
  (1)研究领域逐渐扩大
  田径、体操、武术是生物力学工作者的传统研究项目,而在此次交流大会上出现了水上项目的研究,包括花样滑冰、短道速滑、赛艇、皮艇等,水上项目的研究内容主要集中在运动员的划桨技术特点的分析,例如台州学院体育科学学院的粱海丹对世界优秀赛艇双人单桨运动员途中阶段划桨技术进行研究,为我国高水平赛艇双人单桨运动员的科学训练提供了参考;冰上项目的研究也是一个亮点,包括短道速滑、花样滑冰等,例如山东体育学院的周志鹏对我国备战2006年都灵冬奥会的4名国家队优秀女子短道速滑运动员500米起跑技术进行了运动学分析,为短道速滑运动员改进起跑技术提供了理论依据。
  (2)研究方法的创新、研究手段同步化
  研究竞技体育项目采用的最基本方法是通过摄影、摄像进行技术分析,从最早的二维逐渐发展到现在的三维高速摄像,此方法实现了竞技项目的运动学分析,在此次学术交流大会论文中这种方法的使用占有一定比例;动力学方法的研究增多,主要通过足底压力板、三维测力平台、等动肌力测试系统等;肌电测试作为生物性研究手段逐步被引入。然而更多研究者实现了多种研究方法的同步,没有局限在单一的研究手段。成都体育学院的巴洪冰、周继和等通过GPS全球定位系统、Polar心率带及摄像技术相结合,有机组合编成一套软硬件系统,实现了运动员在中长距离自行车训练中的实时监测。
  (3)从单一的技术分析向多因素分析转化
  我国大量运动生物力学工作者历来是把运动员的技术诊断作为研究重心,然而竞技体育运动项目成绩的高低受多方面因素的影响,除了运动员自身的技术还包括体能、心理及外界的环境因素。例如我国优秀田径运动员和国外优秀运动员相比存在一定差距,运动技术是否合理是影响因素之一,但运动员的体能可能是影响我国田径成绩的主要因素。因此必须采用一套完备的“专家系统”,即生理、生化指标的诊断、运动技术的诊断、心理特征的分析、运动选材指标的测定为一体的多因素综合测试分析系统,实现全方位的综合干预,更加全面分析影响某一项目成绩的因素,提出具体的合理化建议。在第十三届全国运动生物力学大会上北京体育科学研究所的黄岩利用血乳酸、血指标、BTE腹背肌指标测试2008年全国散打锦标赛夺金运动员的体能状况,提出强度训练以高强度车轮战的冲酸训练最有效果,为团队的训练提供借鉴。
  2.实验测试新技术
  实验测试手段的创新与深化是促进运动生物力学学科得以发展的基础,在此次会议论文中打破传统方法的束缚,出现了GPS定位跟踪系统、SJ,CMJ测力、红外光点和激光、运动学与动力学传感器、双平台测力系统等测试手段以及人体握力测试参数分析中应用数据挖掘技术,特点为创新性强,实现了各种测试手段的同步性研究。
  北京体育大学的李明以10名普通男大学生为受试者,采用三维测力台、平面摄影和肌电系统方法在软性垫上对运动时下肢肌肉工作和动作特征进行研究,实现了三种手段的同步测试,提高了研究结果的有效性。
  山东体育学院的赖寒以优秀男子公开级赛艇运动员为研究对象,运用实船测试系统对运动员的划桨技术动作进行采集,赛艇实船测试系统通过桨栓传感器记录赛艇行驶过程中桨叶转动的运动学、动力学指标,体现了测试系统的一体化优势。
  郑州市二七区教体局的宋文云对三维解析系统中摄影框架进行了研制,摄影框架采用两个发射状框架牢固相连接,扩大了控制范围,结构设计合理,在三维解析系统中被广泛应用,符合实验测试灵活、高效的特点。
  动力学测试方法以三维测力平台的使用较广,通常以单平台为主。大连理工大学体育教学部的元文学在单平台测试系统的技术趋于完善情况下,克服一系列技术难题以YDT-5461型三维压电晶体测力平台为系统前置部分,开发了YDT-5462型双平台测试系统,该系统采用新型数据采集方法,解决了三维测力平台测试过程中数据丢失与采集同步问题,保证了三维测力平台的测试精度。
  3.健身体育研究
  随着科技的发展和生活水平的提高,健康问题已成为人们关注的焦点,对此方面的研究也越来越受到重视,但在我国此领域研究起步晚,发展缓慢,研究成果的数量、质量与竞技体育研究相比相差较远。本届交流大会这方面研究论文达到24篇,虽然和竞技体育的研究127篇相比有很大差距,但也出现一个缓慢上升的趋势。舞蹈运动的研究是一方面,对不同人群步态的研究是热点问题,河北师范大学体育学院的赵焕彬教授对老年人健身背向走的足底压力与步态特征研究发现背向走较正向走足底各部位压力分布均匀,并能锻炼平衡控制能力及肌肉调节能力,为背向走这一健身方法提供理论支持。中国标准化研究院基础所的杨帆对孕妇步态特征进行跟踪调查,掌握了孕妇的步态规律,为孕妇的正常活动提供参考意见。
  三、结语
  综观本届运动生物力学大会,总体趋势良好。研究成果和论文数量明显增多,达到183篇,从单一学科转向多学科的综合研究;研究方法和手段在传统基础上有所创新,实现了多种测试方法的同步。研究领域不断扩大,大众健身成为研究热点,但竞技体育研究仍是主流,表现为从传统项目逐步转向水上项目、冰上项目等关注度少的领域。
  


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